livro virologia – capítulo 9

1 Introdução.................................................................................3

2 Resposta imune inata.................................................................3

2.1 Células dendríticas (DCs)........................................................................42.1.1 Interação entre as DCs e células NK.....................................................52.2 Células natural killer (NK).....................................................................52.3 Interferon tipo I (IFN-I).........................................................................62.4 Sistema complemento........................................................................7

3 Resposta imune adquirida......................................................8

3.1 O papel das DCs na estimulação do sistema imune específico...............93.2 As DCs e a estimulação de linfócitos T...................................................103.2.1 Estimulação de linfócitos Th..............................................................113.2.2 Estimulação de linfócitos Tc − resposta imune celular.......................113.3 Resposta imune humoral............................................................143.3.1 Reconhecimento de antígenos pelos linfócitos B e produção de imunoglo-bulinas.............................................................................................................153.4 As imunoglobulinas na defesa antiviral....................................173.4.1 Mecanismos de ação das imunoglobulinas...............................173.5 O papel das respostas celular e humoral na imunidade antiviral...........19

4 Resposta imune primária e secundária/memória imunológica.....20

5 Mecanismos virais de evasão da resposta imune.........................21

5.1 Infecções latentes no sistema nervoso central (SNC).................................225.2 Variações antigênicas......................................................................225.3 Indução de tolerância.......................................................................225.4 Integração do material genético viral no genoma do hospedeiro...............23

9Resposta imunológica contra vírus

Luiz Carlos Kreutz

Capítulo 92

5.5 Infecção de sítios imunologicamente privilegiados....................................235.6 Interferência com funções do sistema imunológico.............................23

6 Considerações finais........................................................24

7 Bibliografia consultada........................................................24

Resposta imunológica contra vírus3

1 Introdução

A imunidade ou resistência do hospedeiro contra infecções víricas depende da atuação in-tegrada da resposta imune inata e da resposta imune adquirida. Os mecanismos envolvidos na resposta imune inata atuam imediatamente após o contato do hospedeiro com os antígenos virais, não possuem capacidade de discriminação entre os vírus e não necessitam de exposição prévia para serem desencadeados. Os mecanismos envolvidos na resposta imune adquirida, por sua vez, desenvol-vem-se sequencialmente e de forma mais lenta e sincronizada, resultando na indução de células e moléculas efetoras, que irão combater o agente, e de células de memória, que possuem vida longa e que serão mais rápida e efetivamente reestimuladas em exposições subsequentes ao mesmo agente.

A divisão entre a resposta imune inata e ad-quirida não é absoluta, e essas duas formas de resposta estão interligadas, atuando conjuntamente no combate aos agentes agressores. Os principais protagonistas da conexão entre essas respostas são as células dendríticas (dendritic cells, DCs). Essas células circulam pelos tecidos periféricos e são dotadas de uma grande capacidade de reconhecer os mais variados tipos de micro-organismos. Após reconhecimento e captura desses micro-organismos, as DCs se dirigem aos órgãos linfoides secundários, onde estimulam as células linfoides, que são os principais protagonistas da resposta imune espe-cífica. Além disso, as infecções víricas estimulam uma intrincada rede de informações químicas e celulares que visam maximizar o mecanismo imu-nológico mais efetivo contra a maioria dos vírus: os linfócitos T citotóxicos (Tc).

Os componentes da imunidade inata são ativa-dos precocemente após a infecção e se encarregam de limitar e restringir a replicação viral até que os mecanismos da resposta imune adquirida tenham sido desencadeados. Na resposta inata contra vírus, atuam principalmente as DCs, o interferon do tipo I (IFN-I), células natural killer (NK) e os componentes ativos do sistema complemento. A resposta imune adquirida é mediada por células (linfócitos T) e por

moléculas circulantes (anticorpos), produzidas por células derivadas dos linfócitos B.

2 Resposta imune inata

A resposta imune inata (também denomina-da natural ou inespecífica) é mediada por células e moléculas. Previamente à estimulação dessa resposta, mecanismos naturais de proteção contra a penetração de patógenos, como a pele, os pelos, o muco, enzimas, peptídeos antivirais e antibac-terianos (defensinas e catelicidinas) representam as barreiras iniciais contra os agentes infecciosos. A ausência ou disfunção desses mecanismos pro-vavelmente resultaria em aumento da frequência e severidade das infecções. Embora sejam consi-deradas componentes da imunidade inata, essas barreiras não serão abordadas nessa revisão. Aqui, será dado enfoque aos mecanismos imunológicos naturais que efetivamente participam da imunidade antiviral e, principalmente, que cooperam com a ativação da resposta imune específica.

A resposta imune inata é assim denominada em razão de algumas características peculiares, tais como: a) atua imediatamente após o contato com o agente; b) não discrimina diferentes tipos de

Capítulo 94

antígenos; c) atua com intensidade relativamente constante; e d) não possui memória. É questionável se, agindo isoladamente, a resposta inata seria capaz de erradicar uma infecção vírica estabelecida. No entanto, os seus mecanismos efetores se consti-tuem em obstáculos importantes, que retardam a progressão do processo infeccioso, controlando-o temporariamente e, assim, permitindo o desenvol-vimento da imunidade específica. Os principais componentes da resposta inata contra vírus são representados pelas DCs, IFN-I, sistema comple-mento e células NK. Esses mecanismos são desen-cadeados sequencialmente após a infecção vírica e antecedem o desenvolvimento dos mecanismos específicos (Figura 9.1).

2.1 Células dendríticas (DCs)

As DCs constituem uma população hetero-gênea de células que diferem entre si em relação à origem, localização, expressão de receptores e habilidade na apresentação de antígenos. As DCs que se originam de progenitores mieloides da medula óssea são semelhantes aos monócitos e são denominadas de DCs mieloides (mDCs). As DCs que se originam dos progenitores linfoides são denominadas de DCs plasmacitoides (pDCs) e se assemelham aos plasmócitos. As mDCs são en-contradas em quase todos os tecidos e órgãos, com exceção do cérebro, dos olhos e dos testículos. São especialmente abundantes nos linfonodos, na pele e em tecidos subjacentes a superfícies mucosas, locais frequentes de penetração de agentes virais. As células de Langerhans (LC), por exemplo, estão localizadas na epiderme; DCs intersticiais estão localizadas na derme, nas mucosas e em tecidos periféricos. As mDCs desempenham a importante função de apresentar antígenos aos linfócitos T e transferir antígenos aos linfócitos B, eventos que se constituem no principal elo entre a imunidade inata e a imunidade adquirida. As pDCs, por sua vez, encontram-se principalmente nos órgãos linfoides, como a medula óssea, timo, baço, tonsilas e linfonodos e são as principais células produtoras de IFN-I durante as infecções

virais, participando ativamente da estimulação das células NK.

A capacidade das células do sistema imune natural, principalmente das DCs, em reconhecer componentes microbianos depende de componentes inerentes aos micro-organismos e componentes inerentes às células. Os micro-organismos possuem um “padrão molecular” peculiar, genericamente denominado de Padrão Molecular Associado aos Patógenos (PAMP) que se constitui em uma espé-cie de “código de barras” dos micro-organismos, pelo qual poderá ser identificado pelas células do sistema imune natural. Por outro lado, as células do sistema imune natural possuem a capacidade de decifrar esse “código de barras”, por meio de receptores específicos, denominados, de forma geral, de Receptores de Reconhecimento Padrão (PRRs). Os principais tipos de PRRs das células dendríticas são denominados TLRs (Toll-like recep-tors), RLRs (retinoic acid-inducible gene I [RIG]-like receptors) e NLRs (nucleotide oligomerization domain [NOD]-like receptors). Os vírus presentes no meio extracelular são reconhecidos pelos PRRs presentes na membrana das células imunológicas. Por outro lado, durante a infecção das células, os componen-tes virais gerados no ambiente intracelular (RNA de fita simples, RNA de fita dupla, DNA com pa-drão CpG) são reconhecidos por PRRs presentes em organelas intracelulares, principalmente os endolisossomos.

A detecção dos componentes virais pelos PRRs é um pré-requisito para a ativação das DCs, as quais ativam, rapidamente, uma cascata de sinais intrace-lulares que culmina com a produção de interferon tipo I (IFN- I), citocinas e quimiocinas e estimula a expressão de diversos correceptores (CD40, CD80, CD86) e moléculas do complexo de histocompati-bilidade principal (MHC). A produção de IFN-I é de fundamental importância para iniciar um estado de resistência antiviral (item 2.3), e a expressão de moléculas correceptoras é necessária para a etapa subsequente da defesa antiviral, que é o transporte dos antígenos virais até os órgãos imunológicos secundários, principalmente linfonodos, onde os antígenos virais serão transferidos para os linfóci-


tos B, os quais, juntamente com as DCs, irão fazer, então, a apresentação desses antígenos aos linfócitos T. O papel das DCs na apresentação de antígenos e estimulação do sistema imune específico será discutido separadamente mais adiante (item 3.1).

2.1.1 Interação entre as DCs e células NK

As interações entre DCs e células NK são mediadas por componentes solúveis e contato direto e contribuem para a ativação tanto das DCs quanto das células NK. O IFN-I produzido pelas DCs é essencial para a ativação das células NK, particularmente na indução da capacidade citotóxica. Outras citocinas derivadas das DCs, como as IL-12 e IL-18, estimulam as células NK a também produzir IFN-I; e a IL-15 derivada das DCs estimula a proliferação e sobrevivência das células NK.

Por outro lado, a ativação das DCs pelas células NK depende de contato direto, da pro-porção NK:DCs e de citocinas, como o fator de necrose tumoral alfa (TNF-a). Células NK pré--ativadas por IL-2 são potentes estimuladoras das DCs, agindo tanto de forma isolada quanto em sinergismo com estímulos inflamatórios, como os lipopolissacarídeos (LPS). A interação entre as células NK e DCs parece ocorrer nos locais da infecção, onde existem DCs imaturas residentes e para onde migram as células NK em resposta a estímulos inflamatórios. Essa interação pode ocorrer também nos linfonodos e em outros órgãos linfoides secundários, para onde as DCs migram após capturar antígenos nos tecidos periféricos. Células NK são importantes para controlar o início da infecção por micro-organismos intracelulares, como demonstrado a seguir.

É importante observar que, além da neces-sidade recíproca de interação, DCs e células NK compartilham importantes funções antivirais. Estudos recentes identificaram DCs com atividade citotóxica similar àquela das células NK. Além disso, foram identificadas células NK que produ-zem moléculas coestimulatórias e capacidade de apresentar antígenos associados ao MHC.

2.2 Células natural killer (NK)

As células NK são derivadas de progenitores linfoides da medula óssea e foram assim deno-minadas em razão de sua capacidade de destruir células tumorais e células infectadas por vírus na ausência de um reconhecimento antígeno--específico. Constituem o que se convencionou chamar de terceira população de linfócitos (linfócitos B, T e células NK). Por não possuírem marcadores específicos de linfócitos B ou de linfócitos T, foram inicialmente chamadas de células nulas (null cells). As células NK estão presentes principalmente nos tecidos linfoides periféricos e atuam de forma direta, destruindo células infectadas, e de forma indireta, pela secreção de citocinas. A atividade das células NK precede a ativação da resposta imune específica. A destruição de células infectadas por vírus é realizada inicialmente pelas células NK e, posteriormente, pelos linfócitos Tc.

A capacidade das células NK em distinguir células infectadas de células não-infectadas está relacionada com a presença de receptores inibido-res da destruição (killing inhibitory receptors = KIR) na sua superfície. Esses receptores reconhecem as moléculas do complexo de histocompatibilidade principal do tipo I (MHC-I), que estão presentes na superfície de, virtualmente, todas as células do organismo. A ligação dos KIR em moléculas do MHC-I inibe a ação das células NK. No entanto, a expressão do MHC-I está geralmente reduzi-da em células infectadas por vírus e em células tumorais. Dessa forma, utilizando os receptores KIR, as células NK podem detectar se uma célula está expressando moléculas do MHC-I em níveis normais. No caso da expressão das moléculas de MHC-I estar reduzida, essa célula torna-se alvo de destruição pelas células NK.

O mecanismo utilizado pelas células NK para destruir as células-alvo é semelhante ao utilizado pelos linfócitos Tc. O contato com a célula infectada estimula as NK a liberarem substâncias chamadas perforinas no meio extracelular. As perforinas são proteínas semelhantes aos componentes C5-C9 do complemento e produzem pequenos poros na

Capítulo 96

membrana plasmática da célula-alvo. As células NK liberam então as granzimas, que penetram por esses poros e induzem a morte celular por apoptose.

Durante a resposta inata, as células NK des-troem células infectadas independentemente do reconhecimento de antígenos específicos. No curso da resposta imune específica e após a produção de anticorpos antivirais, as células NK também podem participar da destruição de células infec-tadas. Nesse caso, anticorpos produzidos contra antígenos virais se ligam em antígenos virais presentes na superfície das células infectadas. Essa ligação facilita o seu reconhecimento pelas células NK, pois estas possuem receptores para a porção Fc das imunoglobulinas. Essa atividade é denominada citotoxicidade celular dependente de anticorpos (antibody dependent cellular cytotoxicity, ADCC) e também pode ser mediada por outras células que possuem receptores para a porção Fc (macrófagos, neutrófilos e eosinófilos).

Além de destruir células infectadas por vírus, as células NK contribuem para a defesa antiviral pela secreção de várias citocinas, incluindo o IFN-I. Elas também têm um importante papel no controle imediato de infecções virais. No entanto, estudos recentes indicam que a atividade das células NK se prolonga por várias semanas e, em alguns casos, até meses após a infecção. Mais importante ainda, a atividade citotóxica das células NK pode ser transferida de um indivíduo para outro e, nestes novos indivíduos, pode ser reestimulada, sugerin-do uma capacidade de “memória” imunológica similar àquela observada nos linfócitos B e T.

2.3 Interferon tipo I (IFN-I)

A detecção de componentes virais (PAMPs) por meio dos PRR das células imunes, principal-mente das DCs, estimula uma cascata de eventos intracelulares que resulta na produção de molé-culas antivirais. Entre essas moléculas, destaca-se o IFN-I. O termo “interferon” denota a capaci-dade dessa molécula em interferir na replicação viral. O IFN-I compreende dois tipos principais:

interferon alfa (IFN-a) e interferon beta (IFN-b). Vários vírus são potentes indutores de IFN-I, e a sua indução é derivada da produção de RNA de fita dupla no interior da célula durante a repli-cação viral. Qualquer célula nucleada é capaz de produzir IFN-I em resposta a uma infecção por vírus, mas evidências recentes indicam que as DCs plasmacitoides (pDCs) representam a principal fonte dessa citocina.

O IFN-I produzido por células infectadas é secretado no meio extracelular e se distribui localmente, interagindo com as células vizinhas e induzindo um estado de resistência antiviral. Essa interação é mediada por receptores especí-ficos na superfície celular, que estão amplamente distribuídos nos tecidos. A ligação do IFN-I aos receptores celulares desencadeia uma série de reações intracelulares que levam à expressão da enzima 2’-5’-adenilato sintetase. Essa enzima sin-tetiza oligômeros de adenina (oligo-A), que, por sua vez, ativam a endorribonuclease L (RNAse L). A ativação da RNAse L resulta na degradação de mRNA celulares e virais. Além disso, o IFN-I promove a ativação da enzima proteína quinase R (PKR), que fosforila e inativa o fator de iniciação da tradução (elongation initiation factor 2 - eIF-2). Com isso, a tradução de mRNAs celulares e virais também fica inibida. Outro grupo de IFN-I induz um estado antiviral pela indução das proteínas Mx, que também contribuem para a inibição da síntese proteica celular. Dessa forma, o IFN-I induz a inibição da síntese de proteínas na célula-alvo, tornando-a um meio impróprio para a replicação viral, uma vez que os vírus dependem integral-mente da maquinaria celular de síntese proteica para a sua replicação.

O IFN-I atua também como fator de sobrevi-vência para as DCs, promove o desenvolvimento, maturação e atividade microbiocida dos macrófagos e ativa as células NK, que, por sua vez, interagem sinergisticamente com as DCs.

Além de seu papel na imunidade inata, o IFN-I possui um papel importante no desenvol-vimento da imunidade específica, por meio de diferentes mecanismos, tais como: a) indução da


expressão de moléculas do MHC-I pelas células, o que favorece o processamento e a apresentação de antígenos endógenos (e virais); b) ativação das DCs, produzindo um aumento da expressão de receptores e produção de citocinas; c) estimula-ção da sobrevivência e proliferação de linfócitos T de memória; d) estimulação da produção de interferon gama (IFN-g) pelas DCs e linfócitos T; e e) participação direta e indireta na diferencia-ção e atividade dos linfócitos B. Os mecanismos de ativação e as atividades desempenhadas pelo IFN-I na resposta imune às infecções víricas estão ilustrados na figura 9.2.

2.4 Sistema complemento

O sistema complemento é composto por um conjunto de proteínas presentes no plasma san-guíneo na forma inativa. Essas proteínas podem ser ativadas pela presença de complexos imunes, formados pela ligação de imunoglobulinas com antígenos (via clássica de ativação), pela deposição espontânea do componente C3b do complemento na superfície de micro-organismos (via alternativa)

ou devido à ligação com proteínas que se ligam à manose (via da lecitina). A ativação do complemen-to por qualquer uma dessas vias resulta em uma cascata de ativação sequencial, com a formação de moléculas intermediárias que possuem diversas atividades biológicas, principalmente ligadas à ativação do processo inflamatório. Dentre as fun-ções dos componentes ativados do complemento, destacam-se: opsonização; quimiotaxia e ativação de neutrófilos e outras células inflamatórias; degranu-lação de mastócitos com consequente vasodilatação e aumento da permeabilidade capilar e formação do complexo de ataque à membrana (membrane attack complex, MAC), formado pela associação dos componentes C5-9 que se inserem na membrana de células infectadas ou no envelope de vírions, resultando na sua destruição.

O componente mais importante do comple-mento é denominado C3, que, a partir da ativação da cascata, é clivado de forma contínua e espon-tânea, gerando os produtos C3a e C3b. Uma vez produzido, o C3b se deposita em superfícies que não possuam ácido siálico, como o envelope de diversos vírus, e, assim, desencadeia a cascata de

Capítulo 98

ativação do complemento, que culmina com a for-mação do MAC e com a destruição dos vírions. A presença de ácido siálico na superfície das células animais (e eventualmente em algumas bactérias e fungos) torna-as resistentes ao complemento, pois inibe a ligação de alguns componentes que dão continuidade à cascata e posterior formação do MAC. O papel do sistema do complemento no controle de infecções víricas é mais importante du-rante a viremia ou durante o processo inflamatório, quando ocorre extravasamento dos componentes do sistema do complemento até o local da inflamação.

Uma representação dos mecanismos com-ponentes da resposta imune inata, em resposta às infecções víricas, está apresentada na figura 9.3

3 Resposta imune adquirida

Os mecanismos imunológicos específicos contra as infecções víricas são desencadeados após a estimulação direta ou indireta dos lin-fócitos T e B pelos antígenos virais e possuem como características principais: especificidade (cada linfócito reconhece apenas um deter-minante antigênico), diversidade (capacidade da população de células de reconhecer uma grande variedade de antígenos) e memória imu-nológica (capacidade de produzir uma resposta qualitativa e quantitativamente diferente em exposições subsequentes a um determinado antígeno). Além disso, a resposta imune espe-


cífica se caracteriza pela tolerância a antígenos do próprio organismo.

De acordo com os mecanismos efetores, a resposta imune específica pode ser dividida em celular e humoral. A resposta celular é mediada pelos linfócitos T auxiliares (T helper ou Th) e linfócitos T citotóxicos (Tc). A resposta humoral é mediada pelos anticorpos produzidos pelos plasmócitos, que são células derivadas dos lin-fócitos B. Embora sejam tratados separadamente com fins didáticos, os mecanismos envolvidos nessas duas respostas são complementares e atuam conjuntamente no combate às infecções. A importância relativa desses mecanismos, no entanto, varia entre os diferentes vírus, de acordo com a sua biologia. Para alguns vírus, a respos-ta mediada por linfócitos Tc é fundamental na erradicação da infecção; para outros, a resposta humoral desempenha um papel mais importante na proteção. O conhecimento dos mecanismos específicos envolvidos na resposta imunológica contra cada vírus em particular é fundamental para a elaboração de vacinas.

A etapa inicial da resposta imunológica es-pecífica é o reconhecimento de antígenos pelos linfócitos Th, Tc e B. Em resposta ao contato com o antígeno, os linfócitos Th secretam várias citoci-nas, que estimulam a atividade de outras células envolvidas na resposta imunológica. Os linfócitos Tc reconhecem e destroem células infectadas por vírus e também secretam algumas citocinas. Esti-mulados pelo contato com o antígeno, os linfócitos B proliferam e se diferenciam em plasmócitos, os quais produzem anticorpos.

A capacidade de distinguir antígenos próprios de antígenos não-próprios (neste caso, os antígenos virais) se constitui no evento central da resposta imune adquirida. Antígenos não--próprios devem ser reconhecidos como tal, e o seu reconhecimento deve induzir uma resposta que resulte na sua eliminação e/ou inativação. Por outro lado, os antígenos próprios devem ser igualmente reconhecidos, porém devem ser tole-rados. Ou seja, antígenos do próprio organismo não devem estimular uma resposta imunológica.

3.1 O papel das DCs na estimulação do sistema imune específico

As DCs constituem o principal elo entre a imunidade natural e a imunidade específica. A importância das DCs na resposta imune específica deve-se a diversos fatores: a) as DCs encontram--se nos principais locais de penetração dos vírus e também nos linfonodos e em outros tecidos lin-foides secundários. Consequentemente, o contato dos vírus ou de suas proteínas (PAMPs) com os receptores (PRRs) das DCs é praticamente inevitável e é fundamental para dar início à estimulação das próprias DCs e fazer com que processem adequa-damente os antígenos virais e os apresentem às diferentes populações de linfócitos; b) as DC são capazes de processar esses antígenos e associá-los às moléculas do MHC. Os antígenos virais captura-dos no exterior das células, também denominados antígenos exógenos, são processados e unidos ao MHC-II e apresentados aos linfócitos Th, enquanto que os antígenos virais produzidos dentro das células dentríticas, denominados de antígenos en-dógenos, são unidos ao MHC-I e apresentados aos linfócitos Tc. Além disso, existe também a possibi-lidade de ocorrer, em determinadas situações não bem definidas ainda, o processo de cross-priming, ou seja, antígenos exógenos serem associados ao MHC-I, resultando também na ativação de lin-fócitos Tc; c) as DCs podem migrar dos locais de penetração dos antígenos até os órgãos linfoides, onde se concentram os linfócitos, e lhes apresentar os antígenos microbianos associados ao MHC em um ambiente repleto de estímulos secundários, como citocinas e correceptores; d) as DCs podem fornecer os estímulos secundários, na forma de citocinas e moléculas correceptoras, para a ativação integral das diferentes populações de linfócitos; e) as DCs possuem prolongamentos citoplasmáticos denominados dendritos, que aumentam a sua su-perfície, facilitando, com isso, a interação com as demais células do sistema imunológico; f) as DCs são capazes de capturar e armazenar antígenos em pequenas esferas na sua superfície, denominadas icossomos. Dessa forma, as DCs podem oferecer e

Capítulo 910

transferir antígenos para outras DCs, para macró-fagos e mesmo para os linfócitos B.

Além de se constituir no evento central da imunidade adquirida, o reconhecimento de antí-geno e a consequente estimulação de populações de linfócitos T e B representam a etapa inicial da resposta imunológica específica. O desfecho da resposta imune antiviral depende, portanto, da natureza da interação entre as DCs e os antígenos virais e do mecanismo de apresentação desses antígenos aos linfócitos. Os mecanismos de pro-

cessamento e apresentação de antígenos pelas DCs e estimulação da resposta imune específica serão discutidos a seguir.

As interações entre as DCs e as células envol-vidas na resposta imune adquirida estão ilustradas na figura 9.4.

3.2 As DCs e a estimulação de linfócitos T

O reconhecimento de antígenos pelos linfó-citos T é complexo e requer que o antígeno seja


previamente processado e apresentado por cé-lulas que apresentem antígenos (APCs), as quais disponibilizam o antígeno viral em um contexto favorável para reconhecimento pelos linfócitos. Os linfócitos T não são capazes de responder a antígenos em sua forma nativa, solúvel ou não, e somente são estimulados por antígenos proteicos (timo dependentes). Dependendo da sua origem e da forma como são processadas, as proteínas virais podem ser reconhecidas pelos linfócitos Th, pelos Tc ou por ambos. A forma de reconhecimento de antígenos por esses dois tipos de linfócitos, no entanto, é diferente e depende basicamente da associação desse antígeno com as moléculas do MHC presentes nas APCs.

3.2.1 Estimulação de linfócitos Th

Os linfócitos Th reconhecem antígenos virais por meio de receptores de membrana, denominados TCRs (T cell receptors), juntamente com a molécula acessória CD4. Por isso, são também chamados de linfócitos T CD4+.

Para que um antígeno proteico seja reco-nhecido pelo complexo TCR+CD4 e estimule o linfócito Th, esse antígeno deve ser previamente processado e apresentado de forma adequada por APCs, preferencialmente por DCs. Conforme indicado anteriormente, nas superfícies corporais ou locais de infecção viral, as DCs, por meio de seus PRR, reconhecem os PAMPs e iniciam sua internalização, por endocitose ou fagocitose, e clivagem enzimática nos fagolisossomos, resul-tando em peptídeos de 12 a 16 aminoácidos, os quais são então conjugados com moléculas do MHC-II. Os complexos MHC-II + peptídeo são então transportados até a superfície celular, onde ficam expostos à espera do reconhecimento pelos linfócitos Th. Simultaneamente, as APCs secretam citocinas, expressam moléculas correceptoras e migram para os linfonodos. Vírions e proteínas virais liberados pelas células infectadas no meio extracelular após a lise celular, por se encontrarem no meio extracelular, são considerados antígenos exógenos e apresentados no contexto do MHC-II.

Nos linfonodos, o complexo peptídeo viral + MHC-II é reconhecido por meio do TCR/CD4 presente nos linfócitos Th. Citocinas e moléculas correceptoras produzidas pelas DCs contribuem para a estimulação dos linfócitos Th.

É importante ressaltar que, nos linfonodos, por meio de seus prolongamentos citoplasmáticos e icossomos, as DCs podem transferir antígenos aos linfócitos B. Estes, por sua vez, podem pro-cessar esses antígenos e apresentá-los, associados ao MHC-II, aos linfócitos Th. Assim, os linfócitos Th previamente estimulados pelas DCs podem reconhecer o complexo MHC-II na superfície dos linfócitos B e induzir sua proliferação e diferen-ciação, resultando em plasmócitos secretores de anticorpos e em células de memória. A estimulação induzida pelos linfócitos Th é mediada pela secre-ção de citocinas. A subpopulação de linfócitos Th1 secreta predominantemente TNF-a, IFN-I, IL-2 e IL-12 e estimula preferencialmente uma resposta imune do tipo celular (linfócitos Tc, DCs, células NK e macrófagos), enquanto que a subpopulação de linfócitos Th2 secreta IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 e IL-13 e estimula preferencialmente uma resposta imune humoral. Essas citocinas possuem papel importante na ativação, proliferação e diferenciação de linfócitos B e secreção de anticorpos. Ou seja, as citocinas produzidas pelos Th em resposta ao antígeno estimulam tanto a resposta celular quanto a resposta humoral. O balanço entre as respostas do tipo Th1 e Th2 depende da biologia de cada vírus e de suas interações com o sistema imunológico.

Além das DCs e linfócitos B, macrófagos, célu-las interdigitantes, células NK e mesmo neutrófilos podem apresentar antígenos pela via exógena. A via exógena de apresentação de antígenos aos linfócitos Th está representada esquematicamente na figura 9.5.

3.2.2 Estimulação de linfócitos Tc − resposta imune celular

Os linfócitos Tc reconhecem proteínas virais por meio dos TCRs, juntamente com a molécula acessória CD8. Por isso, essas células são também

Capítulo 912

chamadas de linfócitos T CD8+. Para que as pro-teínas virais sejam reconhecidas pelos receptores TCR+CD8 e estimulem os linfócitos Tc, também devem ser adequadamente processadas e apresen-tadas. No entanto, essa forma de processamento e apresentação ocorre preferencialmente com prote-ínas sintetizadas no interior das células, durante a infecção, e não com proteínas capturadas no meio extracelular. Por isso, essa via de apresentação de antígeno é denominada endógena.

A estimulação dos linfócitos Tc também depende preferencialmente das DCs. Nesse caso,

as DCs, por possuírem inúmeros receptores em sua superfície e estarem naturalmente presen-tes nos principais sítios de infecção viral, são passíveis de sofrerem infecções virais. Nesses casos, as proteínas virais produzidas em seu interior, durante o ciclo de replicação viral, são clivadas enzimaticamente em peptídeos de 8 a 12 aminoácidos e conjugadas com moléculas do MHC-I. Os complexos MHC-I + peptídeos virais são transportados até a superfície celular, onde ficam expostos. Esse mecanismo de processamen-to proteico é um processo fisiológico e resulta


também na apresentação de fragmentos de pro-teínas celulares. No entanto, apenas os peptídeos resultantes da clivagem das proteínas virais são capazes de estimular os linfócitos Tc. As DCs con-tendo os complexos MHC-I + peptídeo migram para os linfonodos, onde serão reconhecidas por meio do TCR/CD8 presente nos linfócitos Tc. Citocinas e moléculas correceptoras produzidas pelas DCs contribuem para a estimulação dos linfócitos Tc. É importante observar que linfó-citos Th e linfócitos Tc podem ser estimulados simultaneamente pelas DCs e que as citocinas secretadas por linfócitos Th também contribuem

para a ativação dos linfócitos Tc. Linfócitos Tc assim estimulados estão aptos a deixar os lin-fonodos e a circular pelo organismo à procura de complexos MHC-I + peptídeo viral idênticos àqueles que induziram sua ativação e destruir as células infectadas. Dessa forma, os linfócitos Tc darão continuidade ao trabalho realizado até então pelas células NK. Os linfócitos Tc farão a lise de células infectadas por vírus, só que, agora, de forma mais eficaz e específica.

No organismo, virtualmente, todas as células nucleadas – com exceção dos neurônios – expres-sam o MHC-I. Quando infectadas por vírus, essas

Capítulo 914

células processam proteínas virais e associam os peptídeos resultantes ao MCH-I para transporte e exposição na superfície celular, tornando-se, assim, alvos da atividade lítica dos linfócitos Tc previamente estimulados pelas DCs.

Tanto as proteínas estruturais como as não--estruturais produzidas durante a replicação viral podem ser processadas e apresentadas aos linfócitos Tc. A via endógena de apresentação de antígenos aos linfócitos Tc está representada esquematicamente na figura 9.6.

A função principal dos Tc na resposta antiviral é a destruição de células infectadas por vírus. Para muitas infecções víricas, a resposta mediada pelos Tc representa a forma mais eficiente de combate e erradicação da infecção. Os complexos peptídeo--MHC-I são reconhecidos exclusivamente pelo TCR e CD8 dos linfócitos Tc. Após a sua ativação pelas DCs, os linfócitos tornam-se competentes para destruir as células que apresentem o mesmo complexo peptídeo-MHC-I que induziu a sua estimulação. Esses complexos serão encontrados nas células que albergam o vírus infectante. Os linfócitos Tc ativados e capazes de destruir célu-las infectadas são denominados CTLs (cytotoxic T lymphocytes). Ao entrar em contato com a célula infectada, os linfócitos Tc aderem a ela por meio do complexo TCR/CD8 e de outras moléculas de superfície. Essas interações resultam na reorga-nização do citoesqueleto, polarizando o linfócito Tc com o objetivo de descarregar o seu arsenal citotóxico sobre a célula infectada. Entre os com-ponentes citotóxicos dos linfócitos Tc, encontram--se as perforinas, que possuem a capacidade de induzir a formação de poros na célula-alvo. Os linfócitos Tc também secretam as granzimas, que penetram nas células através dos poros e ativam mecanismos intracelulares que culminam com a morte programada da célula (apoptose). Poste-riormente, o linfócito Tc desprende-se da célula e parte em busca de novas células-alvo, característica que lhe confere o codinome de serial killer entre as células do sistema imunológico. O mecanismo de destruição celular pelos linfócitos Tc é similar ao desencadeado pelas células NK.

3.2.2.1 Importância dos linfócitos Tc na imunidade antiviral

Células infectadas por vírus podem produzir milhões de novas partículas virais em um período de poucas horas. A disseminação dos vírions en-tre as células ocorre pela liberação de partículas virais no meio extracelular ou pela transmissão direta dos vírions entre células. A transmissão direta entre células minimiza a possibilidade de um encontro indesejado dos vírions com as cé-lulas e moléculas do sistema imunológico. Nesse caso, as únicas defesas das células infectadas são a produção de IFN-I e a apresentação dos antí-genos virais associados ao MHC-I. Dessa forma, a presença do vírus no interior das células pode ser detectada pelas células vizinhas (via IFN-I) e pelos linfócitos Tc.

A estratégia do organismo em utilizar os linfócitos Tc para destruir precocemente células infectadas é muito apropriada, pois é preferível destruir pequenas fábricas de vírions a tentar inativar milhões de partículas víricas disseminadas no organismo e com o potencial de infectar novas células. O processamento e apresentação de proteínas virais aos linfócitos Tc em fases iniciais da infecção permite ao hospedeiro identificar e destruir as células infectadas antes do início da produção da progênie viral. No entanto, alguns vírus de-senvolveram estratégias para evitar ou retardar o reconhecimento de células infectadas, a fim de assegurar a conclusão do ciclo replicativo e a liberação de progênie viral.

3.3 Resposta imune humoral

A resposta imune humoral é mediada por imunoglobulinas (anticorpos). As imunoglobuli-nas são formas solúveis do receptor dos linfócitos B (BCR) produzidas por plasmócitos, os quais resultam da proliferação e diferenciação de lin-fócitos B maduros presentes nos órgãos linfoides secundários.


3.3.1 Reconhecimento de antígenos pelos linfócitos B e produção de imunoglobulinas

Os linfócitos B maduros (ou virgens) origi-nam-se dos progenitores linfoides presentes na medula óssea. Os linfócitos B possuem receptores de membrana denominados BCRs (B cell receptors) por meio dos quais reconhecem os mais variados tipos de antígenos. Os BCRs são moléculas de imu-noglobulinas das classes IgD e IgM que possuem uma região altamente variável, capaz de se ligar a uma variedade muito grande de determinantes antigênicos. Os BCRs podem se ligar a antígenos de qualquer natureza química, tanto proteínas, carboi-dratos, lipídios, como outras macromoléculas. Ou seja, os linfócitos B podem reconhecer e responder a antígenos proteicos e não-proteicos, desde que estes possuam regiões complementares às regiões variáveis dos seus BCRs. Isso faz com que os linfó-citos B reconheçam antígenos na sua forma nativa, solúvel ou não, sem a necessidade de processamento prévio. No caso dos vírus, os principais antígenos reconhecidos pelos linfócitos B são as proteínas de superfície dos vírions, devido à sua localização e acessibilidade aos BCRs. Linfócitos B não migram para os tecidos em busca dos antígenos; portanto, o contato do antígeno viral com o BCR depende do transporte desses antígenos até os tecidos linfoides secundários, onde se concentram os linfócitos e o ambiente é favorável à estimulação dos mesmos. Os antígenos virais chegam até os linfócitos B pelo sistema de drenagem linfática ou carreados por DCs, as quais, por meio de seus prolongamentos citoplasmáticos e capacidade de armazenar antí-genos em pequenas esferas (icossomos), podem facilmente transferir antígenos aos linfócitos B. Assim, os linfócitos B, por meio de seus BCRs, têm a oportunidade de também reconhecer os antígenos invasores e iniciar a resposta imune humoral, que será mediada pelas imunoglobulinas.

Proteínas virais inseridas em membranas celulares, além de proteínas virais secretadas pelas células infectadas, também podem estimular os linfócitos B. Antígenos de natureza não-proteica podem estimular os linfócitos B independentemente

da presença de linfócitos Th e são denominados de antígeno timo-independente. Por outro lado, antígenos proteicos (timo-dependentes) são pro-cessados pelos linfócitos B e unidos às moléculas de MHC classe II para posterior apresentação aos linfócitos Th. Nesse caso, os linfócitos B atuam como APCs, Comforme descrito para as DCs.

A resposta específica humoral é mediada pelas imunoglobulinas (Igs), popularmente conhecidas como anticorpos. As Igs são produzidas e secreta-das pelos plasmócitos, que são células originadas da proliferação e diferenciação dos linfócitos B em resposta a antígenos. As Igs apresentam cinco classes principais, com estrutura e funções diferentes: IgG, IgM, IgA, IgE e IgD. Imunoglobulinas das classes IgM e IgD são também encontradas na superfície dos linfócitos B, onde servem de receptores (BCRs) para o reconhecimento de antígenos por essas células.

Devido aos mecanismos de diversidade e especificidade, cada linfócito B e a sua progênie possuem BCRs idênticos entre si e, assim, pos-suem a capacidade para reconhecer um único determinante antigênico. Felizmente, o organismo possui bilhões de linfócitos B com BCRs diferentes e, por isso, capazes de reconhecer e responder a uma variedade virtualmente infinita de antígenos. A capacidade de reconhecimento de antígenos pelos linfócitos B depende exclusivamente do BCR; consequentemente, os linfócitos B podem reconhecer antígenos solúveis e também antígenos não-proteicos, ou seja, os linfócitos B reconhecem os antígenos em sua forma nativa, sem a necessidade de processamento e apresentação prévios, como ocorre com os linfócitos T.

A ativação dos linfócitos B depende da sua interação com os antígenos virais (via BCR) e da ação de citocinas secretadas pelos linfócitos Th, também em resposta ao reconhecimento do antíge-no. As DCs desempenham um papel fundamental nesse processo, pois podem transferir antígenos aos linfócitos B por meio dos icossomos e, simul-taneamente, apresentar antígenos aos linfócitos Th (Figuras 9.4 e 9.7).

Por outro lado, os linfócitos B, após reconhece-rem um antígeno, podem interagir diretamente com

Capítulo 916

os linfócitos Th, em um processo de estimulação recíproca. É importante ressaltar que os linfócitos B, além de secretarem imunoglobulinas, também são excelentes APCs, ou seja, podem apresentar

antígenos, associados ao MHC-II, aos linfócitos Th. As citocinas produzidas pelos Th, juntamente com o reconhecimento do antígeno pelo BCR, resultam em estimulação, proliferação e diferenciação dos


linfócitos B em plasmócitos, células secretoras de anticorpos. As DCs também podem fornecer cito-cinas importantes para uma adequada estimulação dos linfócitos B.

O contato com o antígeno e as citocinas pro-duzidas pelos Th estimulam os linfócitos B a se multiplicarem de forma rápida e abundante. As células resultantes dessa proliferação podem ter dois destinos: a grande maioria se diferencia em plasmócitos, e uma minoria se diferencia em células de memória. Os plasmócitos possuem vida relativamente curta; as células de memória possuem vida longa. Tanto os BCRs presentes na membrana dos linfócitos B de memória como as imunoglobulinas secretadas pelos plasmócitos possuem a mesma especificidade dos BCRs do linfócito B que lhes deu origem. A estimulação e proliferação dos linfócitos B ocorrem nos órgãos linfoides secundários, sobretudo nos linfonodos. Os anticorpos produzidos são secretados no meio extracelular e, através dos vasos eferentes, podem ter acesso à corrente sanguínea e, posteriormente, aos tecidos. As etapas de reconhecimento do an-tígeno, ativação, proliferação e diferenciação dos linfócitos B estão ilustradas esquematicamente na figura 9.7.

3.4 As imunoglobulinas na defesa antiviral

A importância dos anticorpos na imunidade antiviral tem sido muito discutida e parece variar de acordo com a biologia do vírus e também com o estágio da infecção (infecção primária versus reinfecção). Como os anticorpos aparecem apenas tardiamente durante a infecção primária, acredita-se que desempenhem um papel secundário na erradi-cação dessa infecção. O papel principal nesses casos seria assumido pelos linfócitos Tc. Os anticorpos teriam participação mais efetiva na proteção em casos de reinfecção, quando atuariam limitando e restringindo a penetração e disseminação do vírus no organismo. Além dessa diferença, a importância relativa dos anticorpos e da imunidade celular variam de acordo com a biologia e interações de cada vírus com o hospedeiro.

Os principais locais de produção de anticorpos pelos plasmócitos são os centros germinativos dos linfonodos e as regiões equivalentes dos outros órgãos linfoides secundários. As Igs estão presentes nos fluidos do organismo (plasma sanguíneo, sali-va, lágrima, urina, colostro/leite, muco, secreções, líquido céfalo-raquidiano e líquido sinovial) e são capazes de se ligar especificamente no determinante antigênico que induziu a sua formação. Para várias infecções virais, a quantidade de Igs específicas pre-sentes no soro sanguíneo pode ser correlacionada com proteção. Por isso, esse parâmetro é utilizado para o monitoramento dos prováveis níveis de proteção e da necessidade de novas imunizações. Considerando-se que a resistência antiviral deve--se, em grande parte, à atividade dos linfócitos Tc (que efetivamente destroem células infectadas), a quantificação dos anticorpos não pode ser consi-derada o indicador único de proteção. No entanto, a sorologia é muito utilizada para se avaliar os níveis de imunidade como um todo, visto que os métodos para detectar e quantificar a função de linfócitos T são de difícil aplicação.

3.4.1 Mecanismos de ação das imunoglobulinas

As Igs possuem várias atividades biológicas que potencialmente podem estar envolvidas na resposta antiviral. Algumas dessas atividades já foram demonstradas in vivo e a sua participação na resposta antiviral parece ser inquestionável; outras somente foram demonstradas inequi-vocadamente in vitro e/ou possuem um papel controverso na resposta imunológica contra os vírus. A seguir, são listadas as principais ativida-des antivirais dos anticorpos (as atividades dos anticorpos na defesa contra vírus estão ilustradas na Figura 9.8):

– neutralização: a interação dos vírions com os receptores celulares para o início da infecção é mediada por regiões específicas das proteínas de superfície dos vírions (antirreceptores). Anti-corpos produzidos contra essas regiões possuem a capacidade de se ligar aos vírions e impedir a

Capítulo 918

interação com os receptores celulares, neutrali-zando a sua infectividade. Esses anticorpos são denominados genericamente de neutralizantes e constituem uma parcela do total de anticorpos produzidos contra os vírus. Anticorpos com atividade neutralizante são direcionados contra proteínas de superfície dos vírions. A neutraliza-ção de partículas virais pode ocorrer por Igs da classe IgA, presente nas mucosas e em secreções; ou por IgM e IgG, presentes no plasma sanguíneo. Um dos desafios da vacinologia é a indução de proteção sólida nas mucosas, pela estimulação de IgA com capacidade de neutralizar as partículas víricas nos locais mais frequentes de penetração viral (sistema respiratório, digestório e reprodu-tivo) e, assim, impedir a instalação da infecção. A neutralização da infectividade é o mecanismo mais direto de ação dos anticorpos contra vírus e, talvez, o mais importante;

– aglutinação: as IgM e IgG possuem a ca-pacidade de aglutinar partículas virais e, com isso, facilitar a sua remoção mediada pelo sistema complemento e por células fagocíticas;

– opsonização: o revestimento de partículas víricas por moléculas de imunoglobulinas (IgM e IgG) facilita a ligação e remoção dessas partículas pelas células fagocíticas, via receptores para a porção Fc das Igs. A ativação do sistema do com-plemento também gera fragmentos capazes de opsonização viral (C3b);

– ativação do complemento: a ligação das Igs aos antígenos resulta em alterações tridi-mensionais na sua região Fc, expondo sítios de ligação para o componente C1 do complemento, iniciando a sua ativação em cascata. O resultado é a estimulação de vários mecanismos da imunidade inata (vasodilatação, aumento da permeabilidade capilar, quimiotaxia para fagócitos, entre outros) e a formação do MAC (complexo de ataque a membranas) sobre a superfície dos vírions, o que pode resultar na inativação da infectividade dos vírus envelopados. A ligação de anticorpos em proteínas virais inseridas na membrana de células infectadas pode ativar o complemento e levar à formação do MAC. Com isso, a célula infectada

pode sofrer lise osmótica. Esse mecanismo pode também ocorrer com bactérias;

– citotoxicidade mediada por células depen-dente de anticorpos (ADCC): durante a replicação de alguns vírus, certas proteínas virais podem ser inseridas na membrana plasmática das células infectadas. Anticorpos específicos, produzidos contra essas proteínas, se ligam a elas na super-fície celular. Com isso, a célula infectada fica recoberta por Igs e se torna alvo para algumas células do sistema imunológico que possuem receptores para a porção Fc das Igs (células NK e neutrófilos), resultando na destruição da célula infectada. Embora a ADCC tenha sido amplamente demonstrada in vitro, a sua importância in vivo ainda é desconhecida;

– outras atividades dos anticorpos: embora as Igs desempenhem funções benéficas para a manutenção da integridade e funcionalidade do organismo, pelo combate a agentes infecciosos potencialmente nocivos, eventualmente podem participar de processos que são prejudiciais ao hospedeiro. A presença de grande quantidade de antígenos no plasma sanguíneo pode levar à forma-ção disseminada de complexos antígeno-anticorpo. Esses complexos geralmente são removidos pelas células fagocíticas. No entanto, quando estão em excesso, depositam-se no endotélio vascular e, frequentemente, estão relacionados a quadros imunopatológicos. O revestimento de vírions com Igs sem atividade neutralizante pode, ao invés de neutralizá-los, potencializar a sua infec-tividade. Essas Igs são reconhecidas por células que possuem receptores para a porção Fc (monó-citos e macrófagos), resultando na internalização eficiente de vírions recobertos com anticorpos, facilitando a infecção dessas células, ou seja, os anticorpos aumentam a eficiência de penetração desses vírions. Esse mecanismo é denominado Antibody Dependent Enhancement (ADE) e tem sido descrito para vários vírus, dentre os quais o vírus da dengue, o coronavírus felino e o vírus da imunodeficiência humana (HIV). O papel da ADE na patogenia dessas doenças, no entanto, ainda é tema de debates.


3.5 O papel das respostas celular e humoral na imunidade antiviral

Os avanços no estudo da imunologia antiviral têm resultado na emergência de importantes com-ponentes e mecanismos anteriormente relegados a papéis secundários na resposta imune, como as DCs e células NK, além de suas subpopulações, como as DCs com atividade similar às células NK, denominadas de NKDCs (natural killer dendritic

cells); células NK com funções similares às DCs, denominadas DCs exterminadoras (killers) produ-toras de IFN (IKDCs = IFN-producing killer DCs); células NK com capacidade de apresentar antígenos associados ao MHC classe II; e, finalmente, células NK de memória. No entanto, o papel exato de cada componente na intrincada cadeia de relações ce-lulares e moleculares que resultam na eliminação de uma determinada infecção vírica ainda não está satisfatoriamente esclarecido. O esclarecimento

Capítulo 920

desses mecanismos depende do entendimento detalhado da biologia e da patogenia de cada infecção e das interações peculiares de cada vírus com o sistema imunológico. No entanto, pode-se afirmar que os linfócitos Tc são fundamentais na erradicação da infecção primária, pela destruição das células infectadas. Os anticorpos não teriam grande participação no combate à infecção primária, pois aparecem tardiamente no curso da infecção. Seriam de fundamental importância por ocasião de uma reexposição ao agente, prevenindo e/ou limitando a infecção através de neutralização viral e de outros mecanismos que restringiriam a disseminação do vírus no organismo. Caberia aos linfócitos Th o papel de coordenar e moderar as duas respostas (humoral, mediada por linfócitos B; e celular, mediada por linfócitos Tc) pela secreção de citocinas.

4 Resposta imune primária e secundária/memória imunológica

Os linfócitos possuem um período de vida relativamente curto após a sua produção a partir dos progenitores linfoides na medula óssea. No entanto, a sua sobrevivência pode ser prolongada desde que encontrem o antígeno que os estimule a proliferar e se diferenciar. Ou seja, os linfócitos que não encontram o antígeno que os estimule a proliferar possuem vida curta; aqueles que encon-tram o antígeno complementar ao seu BCR têm a sua vida prolongada. Dessa forma, a presença de antígenos específicos no organismo literalmente resgata os linfócitos da morte, estimulando-os a proliferar e se diferenciar, gerando uma resposta imune, denominada resposta primária. O principal evento da resposta primária é a expansão dos clones de linfócitos que possuem receptores para os antígenos introduzidos pela primeira vez no organismo. Porém, a maioria das células origi-nadas pela expansão clonal se diferenciará em células de vida curta, os plasmócitos, que exercem a sua função de secreção de Igs e sobrevivem por algumas semanas ou meses. Felizmente, após a expansão clonal, uma fração pequena dos linfócitos

estimulados não se diferencia em plasmócitos, e sim em células de memória. Estas mantêm a ca-pacidade de reconhecimento do mesmo antígeno que as estimulou (pois possuem os BCRs com especificidade idêntica aos da célula original) e sobrevivem no organismo por um longo tempo. As células de memória habitam a medula óssea e circulam pelo organismo. Ao encontrarem o mesmo antígeno que as estimulou previamente (vírions ou proteínas virais), essas células respondem ra-pidamente, produzindo uma resposta proliferativa e de diferenciação rápida e intensa. Essa resposta é denominada resposta imune secundária. Embora mais estudados em linfócitos B, pela facilidade de quantificação dos anticorpos, os eventos envolvidos na resposta primária e secundária provavelmente ocorrem de forma semelhante com os linfócitos T. A resposta primária a um determinado vírus pode resultar de infecção natural ou de vacinação e prepara o sistema imunológico para responder e montar uma resposta secundária caso ocorra uma exposição subsequente ao mesmo agente.

A memória imunológica de linfócitos B e T é diferente. A produção contínua de anticorpos específicos tem sido detectada várias décadas após a infecção por alguns vírus. Como a vida média dos anticorpos no organismo é de poucas sema-nas, ocorre uma produção contínua de anticorpos, para que os níveis sejam mantidos. Uma possível explicação para esse fato é que linfócitos B de memória seriam constantemente reestimulados a se diferenciar em plasmócitos secretores de Igs, pois os plasmócitos possuem vida curta. O conta-to frequente com o antígeno – e as consequentes reestimulações – pode decorrer da reexposição ao próprio micro-organismo ou resultar de reatividade cruzada com antígenos semelhantes, próprios ou heterólogos. Além disso, as DCs possuem a capa-cidade de armazenar antígenos em seus dendritos por períodos prolongados e liberá-los lentamente para os linfócitos de memória, provocando a sua reestimulação contínua. Isso poderia proporcionar uma estimulação prolongada não somente dos linfócitos de memória, mas também de linfócitos que ainda não haviam sido estimulados (naive ou


virgens). Estes, ao chegarem aos órgãos linfoides, encontrariam com o antígeno pela primeira vez, gerando novamente uma resposta imune primária e, consequentemente, a produção de mais linfócitos de memória.

Ao contrário da fase efetora da resposta hu-moral – cuja produção de anticorpos pode persistir por longo período –, a fase efetora da resposta celular é de curta duração. A presença prolongada de linfócitos Th e Tc efetores seria deletéria para o organismo, pois a secreção persistente de citocinas e a atividade citolítica continuada poderiam resultar em imunopatologia. Após a fase efetora, as células T de memória são encontradas com frequência mais alta e podem responder com mais rapidez e eficiência a estímulos antigênicos secundários. A rapidez e eficiência com que as células T de memória se deslocam para os sítios de infecção e respondem a estímulos secundários faz com que não seja necessária a preexistência de células efe-toras para gerar uma resposta protetora.

Uma das questões fundamentais na resposta imune está relacionada com os mecanismos que garantem a sobrevivência e manutenção das células T e B de memória. A estabilidade da memória dos linfócitos Tc, por exemplo, é mantida por divisões celulares lentas e contínuas. As células B de memó-ria podem ser mantidas por estimulações paralelas, ou seja, por citocinas produzidas pelas células Th e DCs em resposta a outros antígenos. No entanto, embora a medula óssea apresente o ambiente ideal para a manutenção, replicação e sobrevivência dessas células, acredita-se que a reexposição e o contato com o antígeno sejam importantes para a manutenção das células B de memória. Com isso, as reestimulações contribuiriam para a reposição das células secretoras de Igs e a consequente ma-nutenção dos níveis de anticorpos circulantes.

O conhecimento dos eventos que ocorrem du-rante a resposta primária e secundária é fundamen-tal para o entendimento das bases imunológicas da proteção induzida por vacinas. A vacinação induz uma resposta primária, com a consequente expan-são de clones de linfócitos B e T específicos para os antígenos vacinais. Com isso, são produzidos

plasmócitos e linfócitos T efetores, que possuem vida curta, e, principalmente, células B e T de memória, que possuem vida longa e são capazes de responder ao mesmo padrão antigênico que induziu a sua proliferação. A infecção subsequente de um animal vacinado irá induzir uma resposta secundária, com estimulação e proliferação muito mais rápida e intensa de linfócitos T e B, pois o número dessas células específicas para o antígeno agora é muito maior, resultado da expansão clonal da resposta primária induzida no momento da vacinação. Essa infecção resulta em estimulação dos linfócitos de memória, que proliferam e se diferenciam em células efetoras, a exemplo do que ocorreu na resposta primária, porém com muito maior eficiência e rapidez. O resultado é a produ-ção de linfócitos Th e Tc efetores e de plasmócitos secretores de anticorpos, que se encarregam de combater o vírus invasor.

A possibilidade de uma resposta imune secun-dária também tem sido recentemente investigada em células NK. Em modelos murinos, a “memória” imunológica das células NK para determinados ví-rus pode ser transferida para animais não infectados ou ser preferencialmente estimulada em animais previamente infectados em comparação com célu-las NK não-estimuladas (naive). Parece que, uma vez ativadas, as células NK, ou pelo menos uma subpopulação delas, têm a capacidade de manter um imprint do antígeno e ser preferencialmente reestimuladas em um encontro subsequente.

5 Mecanismos virais de evasão da resposta imune

A ocorrência contínua de doenças virais somente é possível devido ao sucesso desses micro-organismos em produzir infecções, resistir ou escapar dos mecanismos antivirais do hospe-deiro e se disseminar para outros hospedeiros suscetíveis. Hospedeiros imunes impedem ou limitam a progressão da infecção, o que reduz drasticamente a possibilidade de transmissão do vírus para outros animais. Dezenas ou centenas de milhares de anos de coexistência, além da ra-

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pidez com que os vírus se multiplicam e evoluem geneticamente, permitiram o desenvolvimento de estratégias que lhes permitem evitar ou resistir às defesas do hospedeiro, causando infecções produtivas, agudas ou crônicas e garantindo a sua manutenção e perpetuação na natureza. Dentre os mecanismos utilizados pelos vírus para compatibilizar a sua existência e perpetu-ação, apesar dos mecanismos imunológicos do hospedeiro, destacam-se os seguintes: infecções latentes no sistema nervoso central, variações antigênicas, indução de tolerância, integração do material genético viral no genoma do hos-pedeiro, infecção de sítios imunologicamente privilegiados e interferência com funções do sistema imunológico.

5.1 Infecções latentes no sistema nervoso central (SNC)

O estabelecimento de infecções latentes é um eficiente mecanismo de perpetuação no hospedeiro, utilizado pelos vírus da família Herpesviridae. A fase de latência, que se segue à infecção aguda, é carac-terizada pela presença do genoma viral na forma não-replicativa em neurônios, sem síntese proteica ou produção de progênie viral. Como consequên-cia, a infecção desses neurônios não é detectada pelo sistema imunológico, e essas células podem manter o material genético viral indefinidamente. No entanto, sob determinadas circunstâncias, geral-mente associadas com estresse, ocorre a reativação e a retomada da replicação viral nos neurônios infectados. Os vírions produzidos migram pelos axônios de volta aos locais de replicação primária, de onde são excretados, podendo infectar outros hospedeiros. O estabelecimento e reativação de infecções latentes, portanto, constituem-se em es-tratégias dos herpesvírus para escapar do sistema imunológico e garantir a sua perpetuação no hos-pedeiro e na população. Infecções latentes ocorrem com os herpesvírus bovino tipos 1 e 5 (BoHV-1 e 5), herpesvírus suíno (doença de Aujeszky), herpesvírus felino tipo 1 (FHV-1), herpesvírus equino tipos 1 e 4 (EHV-1 e 4), entre outros.

5.2 Variações antigênicas

Alterações na sequência de aminoácidos de determinantes antigênicos em proteínas de superfície dos vírions permitem o escape da neu-tralização por anticorpos e são uma estratégia muito utilizada pelos vírus, principalmente os vírus com material genético constituído por RNA. Essas alterações surgem como resultado dos erros cometidos pela enzima RNA polimerase viral durante a replicação do genoma. Como consequ-ência, aminoácidos diferentes são frequentemente incorporados durante a síntese das proteínas virais, alterando a sua sequência e estrutura, podendo resultar no não-reconhecimento pelos anticorpos produzidos contra os epitopos originais. Vírions com alterações antigênicas podem, assim, escapar da resposta imune existente naquele momento no hospedeiro, principalmente da imunidade humoral, e infectar novas células. A presença desses novos determinantes antigênicos elicitará a síntese de anticorpos com uma nova especificidade. Porém, novas variações poderão ser posterior-mente produzidas e novamente alguns variantes podem escapar da neutralização. Essas variações antigênicas discretas, geralmente associadas com a acumulação de mutações em ponto, são denomi-nadas genericamente de antigenic drift e têm sido bem caracterizadas nos vírus da influenza, embora ocorram também em outros vírus. Alterações anti-gênicas mais drásticas ocorrem quando os vírus da influenza trocam entre si os genes que codificam as proteínas do envelope (HA e NA), resultando em vírus antigenicamente muito diferentes dos parentais. Esse mecanismo é denominado antige-nic shift e tem sido implicados no surgimento de vírus de maior patogenicidade, responsáveis por epidemias de grandes proporções.

5.3 Indução de tolerância

Em condições normais, o sistema imunológi-co possui tolerância, ou seja, não reage contra os antígenos do próprio organismo. Ocasionalmente, o sistema imunológico pode se tornar tolerante


também a antígenos estranhos, contra os quais deveria produzir uma resposta. Um exemplo é o que ocorre quando fetos bovinos são infectados por cepas não-citopáticas do vírus da diarreia viral bovina (BVDV) entre os 40 e 120 dias de gestação. Nessa fase, o sistema imunológico do feto ainda está imaturo e não reconhece os antígenos virais como estranhos. Com isso, não ocorre a estimulação e proliferação de linfócitos B e T e, como consequência, o feto fica incapaz de montar uma resposta contra o vírus. Os fe-tos imunotolerantes nascem persistentemente infectados (PI) pelo BVDV e excretam o vírus continuamente em secreções e excreções. Os animais PI se constituem no ponto-chave da epi-demiologia do BVDV, pois são fontes contínuas de vírus para os outros animais. Essa condição só é possível pela tolerância do sistema imunológico aos antígenos virais.

5.4 Integração do material genético viral no genoma do hospedeiro

Os vírus da família Retroviridae podem per-sistir no hospedeiro durante toda a sua vida, mesmo na presença da resposta imune. O meca-nismo de persistência resulta de dois aspectos da biologia desses vírus: a) possuem a capacidade de inserir cópias do seu genoma nos cromossomos das células hospedeiras e b) possuem a enzima denominada transcriptase reversa, responsável pela transcrição reversa do genoma (RNA para DNA), mas que não corrige os seus próprios erros. Com isso, a cada ciclo são produzidas populações de vírus compostas por indivídu-os com pequenas diferenças genéticas entre si (quasiespecies). A inserção do material genético viral garante que a infecção seja permanente, e as alterações antigênicas que resultam de cada ciclo de replicação viral asseguram que alguns vírions produzidos possam escapar da resposta imune para infectar novas células. Dentre as infecções por retrovírus animais, destacam-se a anemia infecciosa equina e a imunodeficiência felina, entre outras.

5.5 Infecção de sítios imunologicamente privilegiados

Os tecidos e órgãos aos quais os componentes do sistema imunológico não possuem acesso ime-diato e irrestrito são denominados genericamente sítios de privilégio. Os neurônios do SNC, por exemplo, não expressam de forma constitutiva as moléculas do MHC-I, o que dificulta o reconheci-mento da infecção celular e a ação dos linfócitos Tc. Consequentemente, os vírus que infectam neurônios são privilegiados, pois as células hospedeiras não denunciam a sua presença. Por outro lado, a falta de expressão de moléculas do MHC-I pode ser considerada um mecanismo de proteção, evitando a destruição de células tão importantes. Da mesma forma, a barreira hematoencefálica restringe o acesso de algumas células imunológicas ao SNC. São também considerados sítios de privilégio as células da epiderme (onde ocorrem infecções pelos vírus da papilomatose), as células germinativas das gônadas (onde pode ocorrer a infecção pelo vírus da síndrome reprodutiva e respiratória dos suínos, PRRSV), retina, células dos túbulos renais (utilizadas pelos hantavírus e arenavírus) e tecidos fetais (diversos vírus).

5.6 Interferência com funções do sistema imunológico

Os estudos sobre as relações vírus-célula e sobre a biologia dos vírus permitiram elucidar vários mecanismos utilizados pelos vírus para subverter o sistema imunológico, por meio da interferência com a função das células e moléculas imunológicas. Essa interferência frequentemente leva a deficiências na resposta imunológica, con-sequências denominadas genericamente de imu-nossupressão. Cada vírus utiliza uma estratégia específica, dependendo da sua biologia, o que torna impraticável enumerá-las aqui. No entanto, como mecanismos gerais, citam-se: a) destruição, inibição ou indução da maturação das DCs, o que altera o padrão de secreção de citocinas e de expressão de receptores nas DCs, resultando em

Capítulo 924

prejuízo nas suas relações com as demais células do sistema imunológico, principalmente os linfó-citos T; b) destruição ou alteração das funções dos linfócitos T; c) interferência com a apresentação de antígenos, inibindo a ação das proteínas TAP-1 e TAP-2 e inibição da formação do complexo peptídeo-MHC-I no retículo endoplasmático (RE); d) produção de proteínas que inibem a função das citocinas; e) produção de proteínas que protegem a célula infectada da ação do IFN-I e do TNF-a; e f) infecção dos linfócitos B, induzindo alteração na secreção de imunoglobulinas.

6 Considerações finais

É inquestionável o avanço no entendimento dos mecanismos imunológicos estimulados durante as infecções víricas. Os imunologistas aprendem imunologia com os vírus, cujas interações com o sistema imunológico são repletas de estratégias para driblar ou conviver com os mecanismos imunológi-cos e, assim, perpetuarem-se nas espécies animais. Observando a trajetória desses micro-organismos e de suas complexas interações celulares e molecula-res, percebe-se o quanto ainda há para descobrir em relação aos mecanismos imunológicos protetores. Tanto é verdade que o surgimento do HIV renovou o interesse dos pesquisadores pela imunologia. A partir de então, o descobrimento de novas infecções e o desafio de vencer velhos conhecidos fez da imunologia uma das áreas do conhecimento que mais rapidamente acumula informações.

Paralelamente aos avanços no conhecimento das interações dos vírus com o sistema imuno-lógico – e dos mecanismos utilizados por esses agentes para se perpetuarem no hospedeiro –, surgem importantes linhas de pesquisa na área de desenvolvimento de vacinas. Um dos maiores avanços dos últimos anos foi a elucidação do papel central das DCs na resposta às infecções virais. Essas células se constituem no principal elo entre mecanismos imunológicos naturais e específicos. Juntamente com a descoberta da importância das DCs e suas subpopulações, e da existência agora inequívoca de memória imunológica nas células

NK, novos questionamentos direcionam as inves-tigações futuras que deverão elucidar de forma mais apurada as fases iniciais da infecção viral, as subpopulações celulares e suas características moleculares e seus produtos de secreção. Além disso, desvendar os mecanismos envolvidos no processo de “cross-primmig” poderia revolucio-nar a vacinologia e maximizar a resposta imune, buscando uma imunização efetiva contra a maioria dos agentes virais.

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livro virologia – capítulo 9

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